隨著我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),弧焊機(jī)器人逐漸廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中,焊縫跟蹤和弧焊機(jī)器人的有機(jī)結(jié)合是焊接自動(dòng)化的重要研究方向之一。本文以工業(yè)機(jī)器人為平臺(tái),采用電弧傳感器,通過(guò)機(jī)器人冗余自由度實(shí)現(xiàn)電弧擺動(dòng),對(duì)角焊縫焊縫跟蹤過(guò)程中焊槍偏差及工作角進(jìn)行檢測(cè)與修正。研究?jī)?nèi)容主要包括:焊接電流信號(hào)軟硬件組合濾波處理、焊槍偏差和工作角檢測(cè)、焊縫跟蹤模塊和弧焊機(jī)器人結(jié)合及試驗(yàn)。本文采用硬件濾波加軟件濾波的方式對(duì)焊接電流信號(hào)進(jìn)行處理,首先使用二階巴特沃斯低通濾波器作為硬件濾波,濾除焊接電流信號(hào)中的高頻干擾信號(hào);然后使用改進(jìn)的限幅濾波、中位值濾波和算術(shù)平均濾波的組合軟件濾波處理焊接電流信號(hào)中的低頻干擾信號(hào)。經(jīng)軟硬件濾波處理后的焊接電流信號(hào)平滑度明顯提升,焊縫坡口信息還原度較高,有利于焊槍偏差和工作角檢測(cè)。針對(duì)傳統(tǒng)積分差值法在角焊縫焊縫跟蹤的應(yīng)用中,焊槍工作角變化導(dǎo)致焊槍水平偏差誤判的問(wèn)題,文本首先對(duì)焊槍工作角的影響進(jìn)行理論分析,建立了焊槍工作角、水平偏差和高度偏差的焊槍高度數(shù)學(xué)模型;然后提出一種雙周期積分差值法,將當(dāng)前周期的左右兩側(cè)積分值與前一個(gè)周期的對(duì)應(yīng)積分值進(jìn)行比較,將焊槍高度偏差成功分離;對(duì)于雙周期積... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２緊湊型電磁高頻擺動(dòng)電弧傳感器??３．旋轉(zhuǎn)掃描式電弧傳感器??

圖１．３偏心導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)電弧傳感器??２０世紀(jì)８０年代，日本ＮＫＫ公司發(fā)明了一種偏心導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)的電弧傳感器，將這??種技術(shù)應(yīng)用在窄間隙焊縫中［１２，Ｕ１。如圖１．３所示，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)偏心盤旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)電??桿通過(guò)調(diào)心球軸承安裝在偏心盤上，以導(dǎo)電桿為母線，偏心盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)導(dǎo)電桿作圓??錐旋轉(zhuǎn)，達(dá)到旋轉(zhuǎn)電弧的目的１１４１。??韓國(guó)的Ｋｉｍ?Ｃｈｅｏｌｈｅｅ［１５“８］等人發(fā)明了一種偏心導(dǎo)電嘴高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感器，如圖??１．４所示，傳感器是通過(guò)直接旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電桿，使偏心導(dǎo)電嘴實(shí)現(xiàn)電弧的旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)安??裝電機(jī)位置與導(dǎo)電桿同軸，不需要在導(dǎo)電桿側(cè)面安裝電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可縮小傳感器??體積。但導(dǎo)電桿的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)使焊絲與導(dǎo)電桿之間產(chǎn)生摩擦，加速傳感器零件損耗。??＾＾??ｙ??電機(jī)??－交心?＿??曜：??圖１．４偏心導(dǎo)電嘴高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感器??５??

?＇〇？??七，??＼＼?Ｚ，：＾＾??圖１．３偏心導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)電弧傳感器??２０世紀(jì)８０年代，日本ＮＫＫ公司發(fā)明了一種偏心導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)的電弧傳感器，將這??種技術(shù)應(yīng)用在窄間隙焊縫中［１２，Ｕ１。如圖１．３所示，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)偏心盤旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)電??桿通過(guò)調(diào)心球軸承安裝在偏心盤上，以導(dǎo)電桿為母線，偏心盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)導(dǎo)電桿作圓??錐旋轉(zhuǎn)，達(dá)到旋轉(zhuǎn)電弧的目的１１４１。??韓國(guó)的Ｋｉｍ?Ｃｈｅｏｌｈｅｅ［１５“８］等人發(fā)明了一種偏心導(dǎo)電嘴高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感器，如圖??１．４所示，傳感器是通過(guò)直接旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電桿，使偏心導(dǎo)電嘴實(shí)現(xiàn)電弧的旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)安??裝電機(jī)位置與導(dǎo)電桿同軸，不需要在導(dǎo)電桿側(cè)面安裝電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可縮小傳感器??體積。但導(dǎo)電桿的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)使焊絲與導(dǎo)電桿之間產(chǎn)生摩擦

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺談焊接機(jī)器人現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張文明,王新宇.  山東工業(yè)技術(shù). 2016(04)
[2]大型構(gòu)件水下焊接機(jī)器人系統(tǒng)[J]. 葉艷輝,張華,潘際鑾,高延峰,鄭軍.  焊接學(xué)報(bào). 2015(11)
[3]我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[4]基于飛思卡爾單片機(jī)的兩輪車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王悅,楊文超,陳曉琴,趙思蕊,武麗.  電子世界. 2013(13)
[5]基于擺動(dòng)旋轉(zhuǎn)電弧的焊槍空間姿態(tài)識(shí)別[J]. 李湘文,洪波,尹力,洪宇翔.  焊接學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)偏心的旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 李湘文,洪波,潘際鑾,劉新,洪宇翔.  電焊機(jī). 2013(01)
[7]基于Matlab的巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì)[J]. 王大偉,賈榮叢,王劃一.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(21)
[8]用于核環(huán)境管道維修的宏-微機(jī)器人遙控焊接[J]. 杜愛國(guó),李海超,陳洪堂,高洪明.  焊接學(xué)報(bào). 2012(01)
[9]基于飛思卡爾單片機(jī)的木棒長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)[J]. 閆冬梅,康冰,王有維.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2012(01)
[10]基于雙通分離窗濾波算法的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理方法[J]. 邵長(zhǎng)東,余志軍,何風(fēng)行,劉海濤.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2011(09)

博士論文
[1]移動(dòng)機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感焊槍偏差與傾角檢測(cè)及角焊縫跟蹤[D]. 高延峰.南昌大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于socket通信的文件服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 喬英蘋.山東大學(xué) 2016
[2]基于視覺/力傳感器的機(jī)器人柔順裝配技術(shù)研究[D]. 李海龍.燕山大學(xué) 2014
[3]基于ARM的電能質(zhì)量檢測(cè)裝置硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 汶瑞建.電子科技大學(xué) 2012
[4]基于Socket的智能自動(dòng)化廣告硬盤管理系統(tǒng)開發(fā)[D]. 王京梅.復(fù)旦大學(xué) 2010
[5]磁控電弧傳感技術(shù)及其焊縫跟蹤機(jī)器人的研究[D]. 來(lái)鑫.湘潭大學(xué) 2009
[6]錢江一號(hào)焊接機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)研究及仿真分析[D]. 程永倫.浙江大學(xué) 2008
[7]機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)[D]. 歐陽(yáng)快德.南昌大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3619420